Moleculaire kinetische theorie: de 3 toestanden van materie
Er wordt gezegd dat het hele universum uit materie bestaat en dat wanneer het verandert, energie wordt opgewekt. En zoals normaal is, heeft de nieuwsgierige aard van de mens ertoe geleid dat we ons bij vele gelegenheden afvragen dat al deze zaken worden gevormd. In de loop van de geschiedenis zijn verschillende modellen bedacht om dit uit te leggen, als een van hen de moleculaire kinetische theorie .
Volgens dit model zou materie worden gevormd door een fundamentele eenheid die niet met de zintuigen kan worden gewaardeerd, ik heb het over het atoom. Op hun beurt worden de atomen gegroepeerd om moleculen te vormen.
Om een klassiek voorbeeld te geven, is het watermolecuul gestructureerd met een zuurstofatoom en twee waterstofatomen (H2O). Maar de kinetische theorie postuleert dit niet alleen, maar ook omdat er zijn De drie fundamentele toestanden van materie: vast, vloeibaar en gas .
- Misschien ben je geïnteresseerd: "De 5 soorten chemische bindingen: zo wordt materie gecomponeerd
De oorsprong van de kinetische theorie
Tot aan de formulering van dit model hebben zich verschillende gebeurtenissen voorgedaan waardoor de bases konden worden aangeboden om deze theorie aan te bieden.
Om te beginnen, het concept atoom werd geboren in het oude Griekenland , onder de atomistische school, wiens discipelen het idee verspreidden dat het atoom de ondeelbare eenheid is die alle materie van het universum vormt. Democritus was een van de grootste exponenten, maar de voorstellen botsten direct met de ideeën van Aristoteles, die het tijdperk domineerden, zodat ze onopgemerkt bleven.
Het duurde tot het begin van de 19e eeuw toen het idee van het atoom weer opdook op het gebied van de wetenschap John Dalton postuleerde de atoomtheorie , wat aangeeft dat elke stof is geconfigureerd door atomen.
Daarvoor betoogde Daniel Bernoulli in 1738 dat de gassen waren opgebouwd uit moleculen die tegen elkaar botsten en met de oppervlakken, waardoor de druk wordt gegenereerd die wordt gevoeld. Na het verschijnen van de atoomtheorie, wordt nu erkend dat deze moleculen worden geconfigureerd door atomen.
De moleculaire kinetische theorie is afkomstig van een reeks onderzoeken die voornamelijk in gassen zijn uitgevoerd en waarvan de eindconclusie vergelijkbaar was. Enkele van de opmerkelijke werken zijn die van Ludwig Boltzmann en James Clerk Maxwell.
- Gerelateerd artikel: "De 9 veronderstellingen van de atoomtheorie van Dalton"
Het argument
Deze moleculaire kinetische theorie postuleert dat materie wordt gevormd door een reeks deeltjes die bekend staan als atomen of door moleculen hiervan, die voortdurend in beweging zijn . Omdat ze niet ophouden met bewegen, botsen ze vroeg of laat met een ander atoom of tegen een oppervlak.
Deze botsing wordt kinetisch uitgevoerd, met andere woorden, energie wordt zonder verliezen overgedragen , zodat het botsende atoom met dezelfde snelheid in de andere richting wordt afgevuurd, zonder de beweging te stoppen. De kinetische energie die tijdens de botsing wordt gegenereerd, wordt vertaald in de druk die wordt gevoeld.
Het verschil tussen de toestanden van de materie
Hoewel de moleculaire kinetische theorie werd geboren uit de studie van de gasvormige toestand, omdat er veel studies over waren die het mogelijk maakten om de ideeën te schrijven, dient het ook om de samenstelling van vloeistoffen en vaste stoffen te verklaren. Bovendien biedt het een manier om verschillen tussen de verschillende toestanden van materie te zien.
Het belangrijkste punt ligt in de mate van beweging van atomen . Materie wordt gevormd door een reeks deeltjes die constant in beweging zijn; in een gas zijn de atomen vrij en bewegen ze lineair door de beschikbare ruimte, wat het kenmerk van gassen aantoont dat ze altijd alle ruimte innemen die ze hebben.
In het geval van vloeistoffen, de afstand tussen de atomen is niet zo groot , maar ze zijn meer bij elkaar, hoewel ze met minder snelheid blijven bewegen. Dit verklaart waarom een vloeistof een vast volume inneemt, maar op een oppervlak kan uitzetten.
Tot slot, in vaste staat de atomen zijn heel dichtbij, zonder een vrije beweging hoewel ze in de plaats trillen. Daarom nemen vaste stoffen een specifieke ruimte in en variëren niet in volume.
Volgens de moleculaire kinetische theorie is de kracht die atomen aan elkaar bindt bekend Cohesie kracht . De naam wordt gegeven omdat de vaste stoffen die deze aanwezigheid meer aanwezig hebben, dat wil zeggen, meer cohesief zijn dan een vloeistof of een gas.
Het belang van dit model
Het interessante aan deze theorie is hoe het het bestaan van het atoom relateert aan meetbare fysieke eigenschappen, zoals de druk of de temperatuur . Bovendien heeft het een correlatie met de wiskundige formules van de wetten van ideale gassen.
Ik zal hier niet uitvoerig op ingaan, maar het is bijvoorbeeld het eens met de formules die aangeven dat atomen bij hogere temperaturen een hogere snelheid hebben. Het is gemakkelijk te begrijpen, voor een ijs om over te gaan naar vloeistof en dan om te stomen is het noodzakelijk om warmte toe te passen. Wanneer de temperatuur stijgt, winnen de H2O-moleculen snelheid en breken ze de cohesiekrachten, waardoor de toestand van de materie verandert.
